专利名称：双电源切换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源切换装置，尤其涉及一种能在两路电源之间进行可靠切换，以保证供电可靠性的双电源切换装置。
背景技术：
随着社会的发展，人们对供电可靠性的要求越来越高，很多场合用多路电源来保证供电的可靠性，这就需要一种在两路电源之间进行可靠切换以保证供电可靠性的装置。传统的双电源切换装置使用的是类如电阻、电容等分立元件，具有不准确、易老化等缺陷，降低了供电的可靠性。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种测量、传导及控制更可靠，寿命长的双电源切换装置，以提高供电的可靠性。
本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现本实用新型提供的一种双电源切换装置，包括切换本体，该切换本体包括两个断路器、常用电源开关、备用电源开关和两个接线端子，其中常用电源开关、备用电源开关分别连接到两个断路器上，所述断路器上均设有电动操作机构，两个电动操作机构之间连接有一机械联锁机构；它还包括用于检测电源相电压并向切换本体发出指令的自动控制器和用于连接切换本体和自动控制器的插座；所述自动控制器包括电源输入及取值电路、具有可编程单片机的控制电路和输出及驱动电路，其中电源输入及取值电路的输出端与单片机控制电路的输入端联接，单片机控制电路的输出端与输出及驱动电路的输入端连接；
所述自动控制器插接在插座上，而切换本体断路器上的两个电动操作机构分别通过接线连接到插座上。
本实用新型中常用电源和备用电源分别通过切换本体上的常用电源开关、备用电源开关以及两个接线端子连接到插座上为自动控制器提供电源。两路电源经自动控制器电源输入及取值电路的处理后，得到的相电压值同时由单片机控制电路进行检测，对高于设定值一的电源电压判定为过电压，低于设定值二的则判为欠电压，所检测到的信号由自动控制器内的微型计算机进行逻辑判断，处理结果通过输出及驱动电路相应的指令继电器向切换本体的电动操作机构发出分闸或合闸指令。切换本体两个断路器上的电动操作机构根据自动控制器的指令进行动作，并通过机械联锁机构实现联动。两个断路器在电动操作机构和机械联锁机构的驱动下控制常用电源开关和备用电源开关的开合，从而实现电源切换功能。
为进一步提高电源切换和供电的可靠性，本实用新型所述两个断路器上还分别设有辅助报警附件，各辅助报警附件分别通过接线连接到插座上。自动控制器对工作状态选择进行识别，对是否正常分闸合闸进行判断，若不正常自动控制器将发出相应的指令通过断路器上的辅助报警附件进行报警及做出相应的处理。
将自动控制器设置不同的控制功能，可适用于不同的系统及场合。例如，控制功能可分为自投自复(R)、自投不自复(S)和电网～发电(F)三种，前二种适用于电网～电网供电系统，后一种适用于电网～发电系统。
本实用新型具有以下有益效果检测过程简洁、准确，抗外界干扰能力较高，功能灵活，提高了供电的可靠性，成本低，寿命长。
下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步的详细描述
图1是本实用新型实施例中切换本体的结构示意图；图2是本实用新型实施例中断路器的结构示意图；图3是本实用新型实施例中自动控制器的控制原理方框图；图4是本实用新型实施例之一具有自投自复(R)功能的流程方框图；图5是本实用新型实施例之二具有自投不自复(S)功能的流程方框图；图6是本实用新型实施例之三具有电网～发电(F)功能的流程方框图。
具体实施方式
实施例一图1～图4所示为本实用新型的实施例之一，包括切换本体、用于检测电源相电压并向切换本体发出指令的自动控制器和用于连接切换本体和自动控制器的插座5，该插座5为航空插座。
如图1所示，切换本体包括两个断路器、常用电源开关1、备用电源开关1′、两个接线端子2、辅助报警附件7和机械联锁机构8，接线端子2为中性线接线端子。常用、备用电源开关1和1′的底部安装在开关安装轨4上，安装轨4则用接线端子螺钉固定在安装板9上，接线端子2通过接线端子固定板3卡在安装轨4上，断路器11用安装螺钉固定在安装板9上，插座5也固定在安装板9上。常用电源开关、备用电源开关1和1′分别连接到两个断路器11上。如图2所示，辅助报警附件7装在断路器11内部，断路器11的外面各设有电动操作机构6。机械联锁机构8则装在两个电动操作机构6的操作手柄12上。电动操作机构6、辅助报警附件7电路接线在安装板9底部走线焊接在插座5上。
自动控制器包括电源输入及取值电路、具有可编程单片机的控制电路和输出及驱动电路，其中电源输入及取值电路的输出端与单片机控制电路的输入端联接，单片机控制电路的输出端与输出及驱动电路的输入端连接。自动控器用长约2米的两端带插座的电缆方便地连接到插座5上。常用电源和备用电源通过切换本体上的常用电源开关1、备用电源开关1′及两个中性线接线端子2连接到插座5上，再通过连接电缆给控制器提供电源。电网电源及负载接线可用铜排或电力电缆。
切换本体和自动控制器的工作电源电压均为AC230V。自动控制器的控制原理如图3所示，将常用电源A、B、C三相，备用电源A、B、C三相电压，送入自动控制器的电源输入及取值电路，采用光电耦合的方式，实现强电与弱电的良好隔离，同时光电耦合器将每相电压进行取值、取样，然后将取样值送入ADC0809中进行模数转换，模数转换后的结果被送入单片机控制电路中，单片机根据所取的三相电压数据以及工作状态，按所设定的程序进行相应的处理，处理结果通过输出及驱动电路相应的指令继电器向切换本体的电动操作机构6发出分闸或合闸指令，从而实现电源切换功能。另外，单片机还对工作状态选择进行识别，对是否正常分闸合闸进行判断，若不正常将报警及进行相应的处理(由于单片机单元功能脚不够，为了扩展单片机的引脚，应用8255芯片进行部分指示以及备用电源过压、欠压指示行为)。
本实施例的自动控制器设置为自投自复(R)功能，适用于电网～电网供电系统。其流程图如图4所示，控制器电源接通后，单片机复位，发出指令扫描按键检测各功能键状态及断路器是否处于自由脱扣状态，根据检测结果，转入相应流程进行如下操作1.5s内控制器面板上各功能键都未被按且断路器也没有自由脱扣，则程序自动转入自投自复操作程序。
2.若检测到“只常用”功能键被按，则调用程序检测常用及备用电源状态(是否欠压、过压及缺相等故障)，常用电源正常，控制器发出指令，驱动输出继电器，使切换本体常用及备用电源断路器电操机构动作，先断开备用电源，后接通常用电源。同时机械、电器双重联锁，保证常用、备用电源断路器不能同时处于合闸状态。电源转换过后，控制器实时检测各功能键状态，并根据检测结果，做相应逻辑操作。
3.若检测到“只备用”功能键被按，则调用程序检测常用及备用电源状态(是否欠压、过压及缺相等故障)，备用电源正常，控制器发出指令，驱动输出继电器，使切换本体常用及备用电源断路器电操机构动作，先断开常用电源，后接通备用电源。同时机械、电器双重联锁，保证常用、备用电源断路器不能同时处于合闸状态。驱动输出继电器，电源转换过后，控制器实时检测各功能键状态，并根据检测结果，做相应逻辑操作。
4.若检测到“自投自复”功能键被按，则调用程序检测常用状态(是否欠压、过压及缺相等故障)，若常用电源正常，控制器发出指令，驱动输出继电器，使切换本体常用及备用电源断路器电操机构动作，先断开备用电源，后接通常有用电源。同时机械、电器双重联锁，保证常用、备用电源断路器不能同时处于合闸状态。若常用电源不正常，控制器发出指令，驱动输出继电器，使切换本体备用电源断路器电操机构动作，断开常用电源。接着调用备用电源检测程序，若备用电源正常，控制器发出指令，驱动输出继电器，使切换本体备用电源断路器电操机构动作，接通备用电源；若备用电源不正常，控制器发出指令，驱动输出继电器，使切换本体备用电源断路器电操机构动作，禁止备用电源接通。切换本体在转换过程及其它状态下实时机械、电器双重联锁，保证常用电源断路器、备用电源断路器不能同时处于合闸状态。电源转换过后，控制器实时检测各功能键状态，并根据检测结果，做相应逻辑操作。
5。若检测到“断电再扣”功能键被按，控制器发出指令，驱动驱动输出继电器，使切换本体常用、备用电源断路器电操机构动作，断开常用及备用电源，使处于自由脱扣的断路器再扣。电源转换过后，控制器实时检测各功能键状态，并根据检测结果，做相应逻辑操作。
6.若检测到常用或备用电源断路器处于“自由脱扣”状态，控制器发出指令进行声光报警，同时程序限制此后只接受断电再扣及报警指令。待断电再打开电源时才能进行其它正常逻辑操作。
实施例二本实施例与实施例一的不同之处在于本实施例的自动控制器设置为自投不自复(S)功能，适用于电网～电网供电系统。其流程图如图5所示，与实施例一相比，除自投自复功能控制程序改为自投不自复功能控制程序，其它功能相同。自投不自复功能控制程序与自投自复功能控制程序不同之处在于常用电源不正常时，控制器控制常用电源断路器断开，备用电源断路器闭合，若常用电源恢复正常控制器仍然控制常用电源断路器断开，备用电源断路器接通，不发生电源转换。
实施例三本实施例与实施例一的不同之处在于本实施例的自动控制器设置为电网～发电(F)功能，适用于电网～发电系统系统。其流程图如图6所示，与实施例一相比，除自投自复功能控制程序改为电网-发电功能控制程序，其它功能相同。自动控制器硬件上增加用于连接直流12V及发电信号两组接线端子，电网-发电功能控制流程如下若检测到“电网-发电”功能键被按，则调用程序检测电网常用电源状态(是否欠压、过压及缺相等故障)，若电网常用电源正常，使切换本体电网常用及备用电源断路器电操机构动作，先断开发电电源，后接通电网常用电源，同时机械、电器双重联锁，保证备用电源断路器不能同时处于合闸状态。若电网电源不正常，控制器转用12V直流电源供电并发出发电信号指令，驱动输出继电器，使发电机发电，此时控制器面板信号闪烁指示，在一定延时后，控制器检测发电电源是否正常，若正常控制器转用发电电源供电，与此同时切换本体电网电源断路器电操机构动作，电网电源断开。接着驱动发电断路器转换用输出继电器，使切换本体发电电源断路器电操机构动作，接通发电电源；若发电电源不正常，控制器中止发电信号，发电机停上发电，并用信号灯提示发电机待修。切换本体在转换过程及其它状态下实时机械、电器双重联锁，保证常用电源断路器、备战用电源断路器不能同时处于合闸状态。电源转换过后，控制器实时检测各功能键状态，并根据检测结果，做相应逻辑操作。
权利要求1.一种双电源切换装置，包括切换本体，该切换本体包括两个断路器、常用电源开关、备用电源开关和两个接线端子，其中常用电源开关、备用电源开关分别连接到两个断路器上，所述断路器上均设有电动操作机构，两个电动操作机构之间连接有一机械联锁机构；其特征在于它还包括用于检测电源相电压并向切换本体发出指令的自动控制器和用于连接切换本体和自动控制器的插座；所述自动控制器包括电源输入及取值电路、具有可编程单片机的控制电路和输出及驱动电路，其中电源输入及取值电路的输出端与单片机控制电路的输入端联接，单片机控制电路的输出端与输出及驱动电路的输入端连接；所述自动控制器插接在插座上，而切换本体断路器上的两个电动操作机构分别通过接线连接到插座上。
2.根据权利要求1所述的双电源切换装置，其特征在于所述两个断路器上还分别设有辅助报警附件，各辅助报警附件分别通过接线连接到插座上。
专利摘要本实用新型公开了一种双电源切换装置，包括切换本体、用于检测电源相电压并向切换本体发出指令的自动控制器和用于连接切换本体和自动控制器的插座；切换本体包括两个断路器、常用及备用电源开关和两个接线端子，其中常用备用电源开关分别连接到两个断路器上，断路器上均设有电动操作机构，两个电动操作机构之间连接有一机械联锁机构；自动控制器具有可编程单片机的控制电路。自动控制器插接在插座上，两个电动操作机构分别通过接线连接到插座上。自动控制器单片机根据所取的三相电压数据以及工作状态，按所设定的程序进行相应的处理，根据处理结果向电动操作机构发出分闸或合闸指令，从而实现电源切换功能，以保证供电的可靠性和安全性。
文档编号H02J9/04GK2713712SQ20042004638
公开日2005年7月27日 申请日期2004年5月31日 优先权日2004年5月31日
发明者陈玲霞, 曹惠众, 刘永红, 钱俊 申请人:广州白云开关有限公司